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本发明涉及一种胶带,尤其涉及一种包括导电多孔介质的胶带。

背景技术

导电胶带在其粘合剂层中可包括多个导电颗粒。导电颗粒可彼此接触,从而形成导电路径。

发明内容

在本说明书的一些方面,提供了一种胶带,该胶带包括具有相背对的最外第一主表面和第二主表面的导电粘合剂第一层。第一层包括导电非织造层和粘合剂,该导电非织造层包括金属涂布的聚合物纤维,该粘合剂设置在非织造层中并延伸穿过非织造层的厚度,以在第一主表面处限定非织造层的暴露粘合剂的第一区域和暴露纤维的第一区域,并且在第二主表面处限定非织造层的暴露粘合剂的第二区域和暴露纤维的第二区域。在平面图中,第一主表面包括占P1面积百分比的暴露纤维的第一区域,并且第二主表面包括占P2面积百分比的暴露纤维的第二区域,其中15%<P1<70%, 30%<P2<95%,并且P2-P1>5%。

在本说明书的一些方面,提供了一种胶带,该胶带包括具有相背对的最外第一主表面和第二主表面的导电粘合剂第一层。该第一层包括导电多孔介质和粘合剂,该粘合剂设置在该多孔介质中并延伸穿过该多孔介质的厚度,以在该第一主表面处限定暴露粘合剂的第一区域和暴露多孔介质的第一区域,并且在该第二主表面处限定暴露粘合剂的第二区域和暴露多孔介质的第二区域。在平面图中,第一主表面包括占P1面积百分比的暴露多孔介质的第一区域,并且第二主表面包括占P2面积百分比的暴露多孔介质的第二区域,其中15%<P1<70%,30%<P2<95%,并且P2-P1>5%。

这些和其他方面将从以下详细描述中变得显而易见。但是,在任何情况下,本简要概述都不应解释为限制可要求保护的主题。

附图说明

图1是根据一些实施方案的胶带的示意性剖视图。

图2是根据一些实施方案的胶带的示意性剖视图,该胶带包括粘合剂层的相背对的侧面上的层。

图3是示例性胶带的导电层的主表面的一部分的平面图图像。

图4是根据一些实施方案的导电层的主表面的平面图,该主表面被分成具有宽度W1和长度L1的区。

图5示意性地示出了根据一些实施方案的对于图4的区而言暴露多孔介质或暴露纤维的面积百分比的分布。

图6是根据一些实施方案的示意性剖视图,其示出了使用粘合剂涂布多孔介质,诸如非织造织物。

图7是根据一些实施方案的设置在两个基材之间并将两个基材粘结在一起的胶带的示意性剖视图。

图8是根据一些实施方案的示意性剖视图,其示出了胶带从基材的 180度剥离。

具体实施方式

在以下说明中参考附图,该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解,在不脱离本说明书的范围或实质的情况下,可设想并进行其他实施方案。因此,以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。

导电胶带可利用导电非织造织物与包含导电填料颗粒的粘合剂材料来将相邻基材粘结在一起并且提供基材之间的电传导,其中非织造织物的暴露部分提供与基材的电接触。然而,此类胶带通常在粘合剂层的主表面处具有相对较低的非织造织物的暴露区或在暴露区中具有相对较高的变化。这可导致最终应用中的不良和/或可变性能。根据本说明书的一些实施方案,可通过使用粘合剂从导电多孔介质(诸如导电非织造织物)的一个侧面涂布该多孔介质,使得该粘合剂被迫穿过该多孔介质,从而形成胶带。根据一些实施方案,已发现,这可使得胶带具有比常规导电胶带更高的暴露导电介质的面积分数。此外,根据一些实施方案,已发现,暴露区可具有足够均匀的分布,使得基本上不会出现对于电接触而言暴露过低或对于充分粘结而言暴露过高的区域。在一些应用中,在不同基材之间使用胶带,使得期望粘合剂层的一个侧面具有比相背对的侧面更高的多孔介质暴露。根据一些实施方案,本文所述的涂布工艺可自然地实现该结果。此外,根据一些实施方案,已发现,导电胶带具有相比于常规胶带改善的电特性。例如,根据一些实施方案,在不添加导电颗粒的情况下,导电胶带可具有低无源互调(PIM)和/或低电阻。

可通过将粘合剂层层合在导电多孔(例如,非织造)载体的一个或两个侧面上来制备导电胶带。此类胶带的一个问题是短货架期。由于多孔载体在已干燥之后与粘合剂层层合在一起,因此载体的孔不会立即填充有粘合剂。然而,粘合剂可被缓慢地(例如,在数月内)推入载体的孔中并且这可导致不良胶带表面光滑度和粘附力的问题。根据一些实施方案,可通过使用粘合剂从多孔介质的一个侧面涂布该多孔介质,使得该粘合剂被迫穿过该多孔介质,从而形成本文所述的胶带。这可使得孔基本上填充有粘合剂,从而可增强胶带的稳定性和性能。根据一些实施方案,还已发现本文所述的工艺允许制备比常规工艺中制备的那些胶带更薄的胶带。

导电胶带通常已包括粘合剂中的导电填料颗粒以便实现期望的电导率。根据本说明书的一些实施方案,即使当粘合剂基本上不含导电填料颗粒时,也可实现期望的电导率,这至少部分地由于导电多孔介质在导电粘合剂层的主表面处的适当暴露。

图1是根据一些实施方案的胶带100的示意性剖视图,该胶带包括具有相背对的最外第一主表面112和第二主表面114的导电粘合剂第一层110。第一层110包括导电多孔介质120和粘合剂130,该粘合剂设置在多孔介质 120中并延伸穿过该多孔介质的厚度,以在第一主表面112处限定暴露粘合剂的第一区域132和暴露多孔介质的第一区域126,并且在第二主表面114 处限定暴露粘合剂的第二区域134和暴露多孔介质的第二区域128。在一些实施方案中,在平面图(参见例如图3至图4)中,第一主表面112包括占 P1面积百分比的暴露多孔介质的第一区域126,并且第二主表面114包括占P2面积百分比的暴露多孔介质的第二区域128,其中15%<P1<70%,并且30%<P2<95%。在一些实施方案中,第一主表面112包括暴露多孔介质120的第一区域126的基本上均匀的分布。在一些实施方案中,第二主表面114包括暴露多孔介质120的第二区域128的基本上均匀的分布。

层(例如,第一层110)的主表面(例如,主表面112或114)的暴露部分(例如,暴露部分132、126、134或128)是指暴露于任何存在于主表面处的相邻层的部分。例如,相邻层可为空气层,在这种情况下,暴露部分可被描述为暴露于空气。例如,相邻层可为剥离层或粘结的基材,在这种情况下,暴露部分可被描述为暴露于剥离层或粘结的基材。

在一些实施方案中,多孔介质120是或包括非织造织物,该非织造织物包括涂布有金属123的聚合物纤维122。在其他实施方案中,多孔介质是或包括涂布有金属或其他电导体的不同类型的织物(例如,织造织物)或不同类型的多孔介质,诸如涂布有金属或其他电导体的不同类型的开孔聚合物多孔介质。在图1中示意性地示出的实施方案中,多孔介质120是包括金属涂布的聚合物纤维122的非织造织物。金属涂层123可为或包括例如铜、镍、银、金、锡、钴、铬、铝或它们的组合。可通过例如镀覆或溅射来施加金属涂层123。聚合物纤维122可为或包括例如聚酯、尼龙、聚氨酯、维尼纶、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸酯、纤维素聚合物或它们的组合。可在已形成非织造织物之后使纤维金属化或非织造织物可由金属化纤维制成。

在多孔介质120是非织造织物的实施方案中,胶带100可被描述为包括具有相背对的最外第一主表面112和第二主表面114的导电粘合剂第一层110,其中第一层110包括导电非织造层120和粘合剂130,该导电非织造层包括金属涂布的聚合物纤维122,该粘合剂设置在非织造层120中并延伸穿过该非织造层的厚度,以在第一主表面112处限定非织造层的暴露粘合剂的第一区域132和暴露纤维的第一区域126,并且在第二主表面114处限定非织造层120的暴露粘合剂的第二区域134和暴露纤维的第二区域128。在一些实施方案中,在平面图中,第一主表面112包括占P1面积百分比的暴露纤维的第一区域126,并且第二主表面112包括占P2面积百分比的暴露纤维的第二区域128,其中15%<P1<70%,并且30%<P2<95%。在一些实施方案中,第一主表面112具有暴露纤维的第一区域126的基本上均匀的分布。在一些实施方案中,第二主表面114具有暴露纤维的第二区域128的基本上均匀的分布。

在一些实施方案中,第一主表面和/或第二主表面基本上由暴露多孔介质(例如,暴露纤维)和暴露粘合剂组成。换句话讲,在一些实施方案中,在平面图中,第一(和/或第二)主表面包括主表面处占约100-P1(或100- P2)面积百分比的暴露粘合剂。

在一些实施方案中,如图1中示意性地示出,例如,P2>P1。在一些实施方案中,P2-P1>5%,或P2-P1>10%,或P2-P1>15%,或P2-P1> 20%。在一些此类实施方案中,或在其他实施方案中,15%<P1<60%,20%<P1<60%,或20%<P1<50%,或20%<P1<40%。在一些此类实施方案中,或在其他实施方案中,30%<P2<90%,或35%<P2<85%,或40%<P2<80%,或40%<P2<75%,或40%<P2<70%。

粘合剂130可为压敏粘合剂(PSA)。为了实现期望的特性,用于粘合剂的聚合物可受到调控,以使所得的玻璃化转变温度(Tg)为小于约 0℃。合适PSA材料的示例包括例如橡胶基PSA、硅树脂基PSA和丙烯酸基PSA。特别合适的压敏粘合剂为(甲基)丙烯酸酯共聚物。此类共聚物通常衍生自包含约40重量%至约98重量%,常常至少约70重量%,或至少约 85重量%,或甚至至少约90重量%的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体的单体,该(甲基)丙烯酸烷基酯单体作为均聚物具有小于约0℃的Tg。此类 (甲基)丙烯酸烷基酯单体的示例包括其中烷基基团包含约4至约14个碳原子的那些,并且包括例如丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸异癸酯以及它们的混合物。任选地,其他乙烯基单体和(甲基)丙烯酸烷基酯单体(其作为均聚物具有大于0℃的Tg,诸如例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、乙酸乙烯酯和/或苯乙烯)可与一种或多种低Tg的(甲基)丙烯酸烷基酯单体和可共聚极性单体结合使用。术语(甲基)丙烯酸酯用来指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯材料两者。其他可用的粘合剂在例如美国专利申请公布2016/0333232(Choi等人)和美国专利9,061,478(Choi等人)中有所描述。

已发现,与更硬的粘合剂相比,更软的粘合剂可产生更好的表面均匀度并且具有更好的老化特性。在一些实施方案中,粘合剂130具有在25℃下小于约1MPa的杨氏模量E’和/或在25℃下小于约0.4MPa的损耗模量E”和/或在25℃下小于约0.7的损耗角正切值(tanδ)。粘合剂的弹性特性可通过粘合剂配方中的单体的合适选择来调节(例如,脂族单体可产生比芳族单体更软的粘合剂和/或能得到线型分子的单体可产生比能得到支链分子的单体更软的粘合剂),如本领域普通技术人员将理解的。

在一些实施方案中,胶带100还包括至少一个剥离衬垫。图2是根据一些实施方案的胶带200的示意性剖视图,该胶带可对应于胶带100但包括设置在相应第一主表面112和第二主表面114上的第一层141和第二层 142。在一些实施方案中,第一层141和第二层142中的每一者是剥离衬垫,并且胶带200可被描述为双面胶带。在一些实施方案中,第一层141和第二层142中的一者是剥离衬垫,而第一层141和第二层142中的另一者是背衬层,诸如金属箔,并且胶带200可被描述为单面胶带。

图1的胶带100和第一层110具有平均厚度h1。图2的胶带200具有平均厚度h2。在一些实施方案中,胶带100或200具有约10微米至约200 微米,或10微米至约100微米,或约15微米至约60微米,或约20微米至约50微米的范围内的平均厚度(h1或h2)。在一些实施方案中,第一层 110具有约10微米至约200微米,或约10微米至约100微米,或约15微米至约60微米,或约20微米至约50微米,或约20微米至约40微米,或约20微米至约35微米的范围内的平均厚度h1。

可使用光学显微镜确定主表面处的暴露粘合剂和暴露多孔介质的分数。图3是示例性第一层(例如,对应于第一层110)的主表面的一部分的图像,其中暴露粘合剂的区域看起来比暴露多孔介质的区域更暗。已在暴露粘合剂的区域周围绘制了线160。可使用标准数字图像处理技术确定线160内的面积。于是主表面处的暴露多孔介质面积百分比为100面积百分比减去线 160内的面积百分比。

可应用机器学习模型诸如对象检测、缺陷分类、分割检测和自定义图像特征提取计算机视觉算法和方法来确定暴露多孔介质的面积分数。基于规则的模型和基于深度学习的模型均可有效且高效地应用于例如突出纤维的不规则形状。一种类型的合适实例图像分割模型在本领域中称为Mask- RCNN模型。此类模型可检测对象(例如,暴露纤维或其他多孔介质)并且将它们与背景准确地分割。一旦已用一组合适的类似标记的图像训练该模型,就可分割这些对象并且用相同尺寸的蒙版覆盖这些对象。使用Mask- RCNN相对于常规计算机视觉技术的优点是Mask-RCNN对背景噪声不敏感。例如,在Mask-RCNN中不会检测具有与目标对象截然不同的尺寸的小点并且不会将这些小点与背景分割。基于规则的算法和非神经网络方法也是确定暴露区的合适方法。另一种合适方法是使用包括深度神经网络和非神经网络计算机视觉机器学习模型的混合模型。

图4至图5根据一些实施方案示意性地示出了确定暴露多孔介质(例如,暴露纤维)面积百分比的平均值和标准偏差。图4是第一层110的主表面的平面图,该主表面被分成具有宽度W1和长度L1的多个矩形区178。层的主表面的平面图是沿着基本上垂直于该层的方向的视图。图4中的主表面可对应于第一主表面112或第二主表面114。例如,宽度W1和长度L1可各自在约0.7mm至约5mm,或约1mm至约5mm,或约2mm至约 5mm,或约3mm至约5mm,或约0.7mm至约3mm,或约0.7mm至约 2mm的范围内。矩形区178可各自具有相同宽度和长度,或对于不同的矩形区178可使用不同的长度和宽度,其中每个长度和每个宽度在约0.7mm 至约5mm的范围内或本文其他地方所述的另一个范围内。正方形是矩形的特例,并且在一些实施方案中,W1和L1相等。在一些实施方案中,对于每个区178而言,W1和L1各自为约1mm或约3mm或约5mm。每个区 178可用区编号来标记,使得第i区包括占Pi面积百分比的区域126或128。图5示意性地示出了区178的Pi值的分布。指示了平均值(均值)Pavg和标准偏差σ。图4至图5的分析可单独地应用于第一主表面112和第二主表面114。第一主表面112和第二主表面114的值P1和P2可近似为针对这些表面确定的Pavg。区178的总数被选择为足够高,使得使用区178确定的暴露多孔介质(例如,暴露纤维)面积百分比的均值和标准偏差表示主表面的均值和标准偏差。例如,区178的总数可被选择为足够高,使得在包括更多区时暴露多孔介质(例如,暴露纤维)面积百分比的均值和标准偏差不会显著改变。在一些实施方案中,例如,区178的总数为至少10或至少15或至少20,并且可为至多100或至多50。

第一区域126(相应地,第二区域128)的分布可被描述为在第一主表面112(相应地,第二主表面114)的矩形区178内测量时暴露多孔介质面积百分比或暴露纤维面积百分比的标准偏差σ小于0.35P1(相应地,0.35 P2)的情况下基本上均匀,其中每个矩形区178具有各自在约0.7mm至约 5mm范围内的长度L1和宽度W1。矩形区应被理解为在平面图中呈矩形。

在一些实施方案中,第一主表面112具有暴露多孔介质的第一区域 126的基本上均匀的分布。在一些实施方案中,第一主表面具有暴露多孔介质120的第一区域的分布,当在第一主表面的矩形区内测量时,该分布具有小于约15%或小于约10%或小于约7%或小于约5%的暴露多孔介质面积百分比112的标准偏差σ,使得每个矩形区具有各自在约0.7mm至约5mm 范围内或在本文其他地方所述的范围内的长度L1和宽度W1。例如,第一主表面的标准偏差σ可低至约3%或约2%或约1%。在一些实施方案中,第二主表面114具有暴露多孔介质120的第二区域128的分布,该分布具有在第二主表面的矩形区内测得的小于约30%或小于约25%或小于约20%或小于约18%的第二主表面114的暴露多孔介质面积百分比的标准偏差σ,使得每个矩形区具有各自在约0.7mm至约5mm范围内或在本文其他地方所述的范围内的长度L1和宽度W1。例如,第一主表面的标准偏差σ可低至约6%或约4%或约3%。在一些实施方案中,第一主表面112具有暴露多孔介质 120的第一区域的分布,当在第一主表面112的矩形区内测量时,该分布具有小于约0.35P1或小于约0.3P1或小于约0.28P1或小于约0.26P1或小于约0.25P1或小于约0.24P1或小于约0.23P1的暴露多孔介质面积百分比的标准偏差σ,如本文其他地方进一步描述。在一些实施方案中,第二主表面 114具有暴露多孔介质120的第二区域128的分布,当在第一主表面112的矩形区内测量时,该分布具有小于约0.4P2或小于约0.38P2或小于约0.36 P2或小于约0.35P2或小于约0.34P2或小于约0.33P2的暴露多孔介质面积百分比的标准偏差σ,如本文其他地方进一步描述。

在一些实施方案中,对于总数为至少20的第一主表面112的矩形区的规则阵列而言,在平面图中,每个矩形区域包括占大于约15面积百分比或大于约18面积百分比或大于约20面积百分比或大于约22面积百分比的暴露多孔介质120的第一区域126,其中每个矩形区具有各自在约0.7mm至约5mm范围内或在本文其他地方所述的范围内的长度L1和宽度W1。在一些此类实施方案中,对于总数为至少20的第一主表面112的矩形区的规则阵列而言,在平面图中,每个矩形区包括占小于约70面积百分比或小于约 65面积百分比或小于60面积百分比的暴露多孔介质120的第一区域126。在一些实施方案中,对于总数为至少20的第二主表面114的矩形区的规则阵列而言,在平面图中,每个矩形区包括占大于约30面积百分比或大于约35面积百分比或大于约40面积百分比的暴露多孔介质120的第二区域128,其中每个矩形区具有各自在约0.7mm至约5mm范围内或在本文其他地方所述的范围内的长度L1和宽度W1。在一些此类实施方案中,对于总数为至少20的第二主表面114的矩形区的规则阵列而言,在平面图中,每个矩形区包括占小于约95面积百分比或小于约90面积百分比或小于约85面积%或小于约80面积%的暴露多孔介质120的第二区域128。矩形区的规则阵列可为二维周期阵列,其中相邻矩形区之间不存在间隙。

在一些实施方案中,多孔介质是非织造织物。在一些实施方案中,第一主表面112具有暴露纤维122的第一区域126的基本上均匀的分布。在一些实施方案中,第一主表面具有暴露纤维122的第一区域126的分布,当在第一主表面的矩形区内测量时,该分布具有小于约15%或小于约10%或小于约7%或小于约5%的暴露纤维面积的标准偏差σ,使得每个矩形区具有各自在约0.7mm至约5mm范围内或在本文其他地方所述的范围内的长度 L1和宽度W1。在一些实施方案中,第二主表面114包括暴露纤维122的第二区域128的分布,当在第二主表面的矩形区内测量时,该分布具有小于约30%或小于约25%或小于约20%或小于约18%的暴露纤维面积的标准偏差,使得每个矩形区域具有各自在约0.7mm至约5mm范围内或在本文其他地方所述的范围内的长度L1和宽度W1。在一些实施方案中,第一主表面112具有暴露纤维122的第一区域126的分布,当在矩形区内测量时,该分布具有小于约0.35P1或小于约0.30P1、小于约0.28P1或小于约0.26 P1或小于约0.25P1或小于约0.24P1或小于约0.23P1的暴露纤维面积的标准偏差σ,如本文其他地方进一步描述。在一些实施方案中,第二主表面 114包括暴露纤维122的第二区域128的分布,当在矩形区内测量时,该分布具有小于约0.4P2或小于约0.38P2或小于约0.36P2或小于约0.35P2或小于约0.34P2或小于约0.33P2的暴露纤维面积的标准偏差,如本文其他地方进一步描述。

在一些实施方案中,对于总数为至少20的第一主表面112的矩形区域的规则阵列而言,在平面图中,每个矩形区包括占大于约15面积百分比或大于约20面积百分比或大于约25面积百分比或大于约30面积百分比的暴露纤维122的第一区域126,其中每个矩形区具有各自在约0.7mm至约 5mm范围内或在本文其他地方所述的范围内的长度L1和宽度W1。在一些此类实施方案中,对于总数为至少20的第一主表面112的矩形区的规则阵列而言,在平面图中,每个矩形区包括占小于约70面积百分比或小于约65 面积百分比或小于约60面积百分比的暴露纤维122的第一区域126。在一些实施方案中,对于总数为至少20的第二主表面114的矩形区的规则阵列而言,在平面图中,每个矩形区包括占大于约30面积百分比或大于约35 面积百分比或大于约40面积百分比的暴露纤维122的第二区域128,其中每个矩形区具有各自在约0.7mm至约5mm范围内或在本文其他地方所述的范围内的长度L1和宽度W1。在一些此类实施方案中,对于总数为至少20 的第二主表面114的矩形区的规则阵列而言,在平面图中,每个矩形区包括占小于约95面积百分比或小于约90面积百分比或小于约85面积百分比或小于约80面积百分比的暴露纤维122的第二区域128。矩形区的规则阵列可为二维周期阵列,其中相邻矩形区之间不存在间隙。

可通过使用粘合剂从多孔介质的一个侧面涂布该多孔介质,使得该粘合剂渗透过该多孔介质,从而形成本文所述的胶带。可以使用任何适合的涂布方法。一种合适的方法是使用迈耶棒。迈耶棒包括围绕滚筒卷绕的金属丝并且由以密耳给出金属丝直径的迈耶棒规格号表征。图6是根据一些实施方案的使用迈耶棒222以接触角α用粘合剂130涂布多孔介质120(诸如非织造织物)的示意性剖视图。已发现,与使用具有更高迈耶棒规格号 (例如,30至33)的迈耶棒相比,使用具有更低迈耶棒规格号(例如,15 至26)的迈耶棒能提供更好的涂层均匀度,从而产生更高剥离力。还已发现,增大接触角α可改善粘合剂穿过多孔介质的渗透,以使得当从第一主表面112涂布多孔介质时,第二主表面114处存在足够量的粘合剂。还已发现,当多孔介质是非织造织物时,可调节迈耶棒附近的织物中的张力以进一步控制如何沉积粘合剂。例如,更高张力使织物和迈耶棒保持更紧密接触,从而引起更高纤维暴露。经过涂布的侧面通常具有比相背对的侧面更低的暴露多孔介质面积百分比。可将背衬层(诸如剥离衬垫)施加在与迈耶棒相背对的多孔介质120的侧面上。可施加处于溶剂中的粘合剂,随后在烘箱中蒸发该溶剂。溶剂中的粘合剂的固体百分比可在30至45重量百分比的范围内,并且可调节该固体百分比以得到对于涂布适当的流变性。

已发现,通过使用粘合剂从多孔介质的一个侧面涂布该多孔介质使得该粘合剂渗透过该多孔介质而制成的胶带可产生与常规胶带相比改善的电特性(例如,低电阻和/或低无源互调)和/或改善的粘附力。

图7是根据一些实施方案的设置在基材252和251之间并将这两个基材粘结在一起的胶带100’的示意性剖视图。胶带100’和第一层110’可分别对应于胶带100和第一层110,不同的是第一层110’包括任选的导电填料颗粒333。可包括导电填料颗粒333以降低电阻,或可包括足够低体积载量的所述导电填料颗粒,使得对胶带100’的电特性的影响可忽略不计。如果包括的话,导电填料颗粒333可为例如金属颗粒或金属涂布的绝缘(例如,聚合物)颗粒或它们的组合的形式。如果去除导电填料颗粒333并且将它们更换为等体积的粘合剂130使得在第一层110、110’的厚度方向(图7的 z方向,参阅所示的x-y-z坐标系)上的第一层110、110’的电阻Rz改变小于约10%,则第一层110、110’可被描述为基本上不含导电填料颗粒333。在一些实施方案中,去除导电填料颗粒333并且将其更换为等体积的粘合剂130使得在第一层110、110’的厚度方向(z方向)上的第一层110、110’的电阻Rz改变小于约5%或小于约3%或小于约2%。在一些实施方案中,包括小于约5体积百分比或小于约3体积百分比或小于约2体积百分比的导电填料颗粒333。在一些实施方案中,第一层110、110’在第一层的厚度方向(z方向)上具有小于约300mΩ或小于约200mΩ或小于约100mΩ或小于约50mΩ或小于约35mΩ或小于约30mΩ或小于约29mΩ或小于约 28mΩ的电阻Rz。在一些此类实施方案中,或在其他实施方案中,第一层 110、110’不含或基本上不含导电填料颗粒333。例如,电阻Rz可低至约 24mΩ,或低至约20mΩ,或低至约16mΩ。例如,当增加多孔导电介质的暴露分数时,电阻一般会降低。

在一些实施方案中,胶带具有低无源互调(PIM)。当不同频率下的两个或更多个信号彼此混合时,会由于电气非线性而生成PIM。在一些情况下,PIM信号可具有接近输入频率的频率并且这可引起不期望的干扰。基材251和252具有面向第一层110’的相应主表面261和262。基材252可为金和/或包括金主表面262(例如,通过用金镀覆)。基材251可为不锈钢和/或包括不锈钢主表面261。第一层110’可设置成使第二主表面114面向金表面262并且使第一主表面112面向不锈钢表面261。在一些实施方案中,当第一电信号401和第二电信号402以相应频率F1和F2沿第一层110、 110’的厚度方向(z方向)在金表面262与不锈钢表面261之间传播时,由第一电信号和第二电信号生成并具有等于nF1+mF2(其中m和n是正整数或负整数)的频率F3的任何互调信号403具有相对于第一信号401和第二信号402的总功率的小于约-88dB或小于约-90dB或小于约-94dB或小于约- 95dB或小于约-97dB或小于约-98dB或小于约-99dB或小于约-100dB或小于约-101dB的功率。该功率可为相对于第一信号401和第二信号402的总功率的低至约-110dB或低至约-105dB。F1和F2各自选自fa至fb的频率范围。例如,频率fa可为约100MHz或约200MHz或约300MHz或约500MHz或约700MHz或约800MHz或约850MHz,并且频率fb可为约10GHz或约 5GHz或约3GHz或约1GHz或约900MHz。在一些实施方案中,F1和F2 中的每一者在约100MHz至10GHz的范围内,并且F1与F2之间的差值在约5MHz至约1GHz,或约10MHz至约800MHz,或约10MHz至约 700MHz,或约10MHz至约100MHz,或约20MHz至约40MHz,或约 25MHz至约35MHz的范围内。在一些实施方案中,F1和F2中的每一者在约850MHz至约900MHz的范围内。例如,在一些实施方案中,F1可为 869MHz,并且F2可为894MHz。当这些信号组合形成三阶(当m和n的绝对值之和为3时)产物时,可生成具有例如2F1-F2=844MHz及2F2- F1=919MHz的频率的PIM信号。

图8是根据一些实施方案的示意性剖视图,其示出了胶带100从具有主表面273的基材270的180度剥离。基材270可为例如不锈钢基材。在一些实施方案中,胶带100或本文所述的任何胶带可具有至少约0.1N/mm或至少约0.2N/mm或至少约0.25N/mm或至少约0.3N/mm的从不锈钢表面 273的180度剥离强度。可使用例如约300mm/min(例如,304.8mm/min) 的剥离速度来确定剥离强度。对于面向不锈钢表面273的第一主表面112 和第二主表面114中的至少一者而言,剥离强度可在任何这些范围内。在一些实施方案中,当第一主表面112面向不锈钢表面273时并且当第二主表面114面向不锈钢表面273时,剥离强度在任何这些范围内。可例如根据ASTM D3330/D3330M-04(2018年重新审定)“压敏胶带的剥离粘附力的标准测试方法(Standard Test Method for Peel Adhesion of Pressure- SensitiveTape)”来确定剥离强度。可在胶带为双面时使用该标准的测试方法C,并且可在胶带为单面时(例如,在层142为胶带200的背衬层时) 使用该标准的测试方法A。

在一些实施方案中,胶带300具有本文所述任何范围内的剥离强度以及本文所述任何范围内的电阻。在一些此类实施方案中,或在其他实施方案中,粘合剂基本上不含导电填料。在一些此类实施方案中,或在其他实施方案中,胶带引起本文所述任何范围内的互调。

通过使用包含约40重量百分比固体的丙烯酸酯压敏粘合剂组合物涂布 30微米厚导电非织造织物(可购自佳芯净化设备有限公司(Jiaxin Purification EquipmentCo.Ltd.))来制备各种样品。丙烯酸酯压敏粘合剂组合物包含双酰胺交联剂并且类似于美国专利6,893,718(Melancon等人) 中描述的那些。导电非织造织物是带有溅射的多层镍/铜/镍涂层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)非织造物。在下方没有支撑衬垫或辊的情况下使用迈耶棒用粘合剂组合物从一个侧面涂布导电非织造物。然后将经过涂布的非织造物送至烘箱以便进行溶剂蒸发。使用各种迈耶棒(由迈耶棒规格号表征)制备具有约40微米总厚度的样品,并且如“测试方法”下描述的那样测量剥离强度。结果提供于下表中。

各种其他样品(实施例1至3)以与上述那些类似的方式制备,但具有更小的涂层厚度。实施例1的导电粘合剂层具有约35微米的平均厚度 (例如,对应于图1的平均厚度h1)。实施例2至3的导电粘合剂层各自具有约30微米的平均厚度(例如,对应于图1的平均厚度h1)。实施例1 至3的涂层条件(总涂层重量和非织造物中的张力)有所改变,从而得到“测试结果”下示出的暴露纤维的不同厚度和不同分布。与实施例1相比,实施例2至3中的总涂层重量降低,从而得到更薄的粘合剂层。与实施例1 相比,在实施例2至3中在涂布机附近的非织造物中使用更大的张力,从而增加纤维暴露。

比较例CE1是3M 5113DF,这是一种可购自明尼苏达州圣保罗的3M 公司(3MCompany,St.Paul,MN)的双面导电胶带。

比较例CE2是可购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St. Paul,MN)的3M导电转移胶带9701,这是一种具有镍/铜涂布的导电非织造载体的双面胶带。比较例CE2具有50微米厚导电粘合剂层。

剥离测试样品制备:使用用异丙醇浸湿的纸巾通过用力手压擦拭不锈钢面板三次。将清洁后的面板风干10min。将25.4mm×200mm胶带样品放置到不锈钢面板上,并且在胶带的顶部上来回滚动1kg橡胶辊一次以将胶带样品粘附到不锈钢面板的表面。

180°剥离力测试(23℃,60%相对湿度):在室温(约23℃)下剥离测试之前将所有样品在23℃的温度和60%的相对湿度下保持20min。室温剥离力测试的过程如ASTM D3330/D3330M-04(2018年重新审定)“压敏胶带的剥离粘附力的标准测试方法(Standard TestMethod for Peel Adhesion of Pressure-Sensitive Tape)”中所述。使用INSTRON拉伸试验机 (可购自美国马萨诸塞州诺伍德的英斯特朗公司(Instron,Norwood,MA, US))以304.8mm/min的剥离速度执行剥离强度测试。在经过涂布的侧面 (第一主表面)面向不锈钢面板以及相背对的侧面(第二主表面)面向不锈钢面板的情况下测试样品。

导电性(经过粘合剂的Z轴电阻):将导电胶带的两个条带以 10mm×10mm放置在PCB板上的电极的中心上。PCB板的尺寸为50(X轴) mm×75(Y轴)mm并且厚度为1.6mm。板上的电极为10mm宽。电极之间的距离为30mm。在初始手层合以提供胶带与电极之间的10mm×10mm 接触面积之后,将另一个PCB板附接在胶带的另一个侧面上,该板的尺寸为10mm×50mm。然后,在整个板上施加2kg橡胶辊以模拟可能用于将胶带施加到表面的典型制造工艺。在20分钟停留时间之后,使用微欧仪测量电极之间的DC电阻。

无源互调(PIM)测试:将导电胶带放置在金表面与不锈钢表面之间的测试固定装置中。使具有860和890MHz频率的两个电流穿过导电胶带的厚度从金表面传输到不锈钢表面并且测量反射的三阶互调信号。如 Hongwei,“使用万用仪对各种互调失真(IMD、TD+N、DIM)的测量 (Measurements of Various Intermodulation Distortions(IMD,TD+N,DIM)using Multi-Instrument)”,虚仪科技(Virtins Technology),2020年8月中对CCIF3 IMD一般性地描述的那样进行该测试。

暴露纤维面积百分比:使用光学显微镜(带VH-100R镜头的Keyence VHX-5000,可购自日本大阪的基恩士公司(Keyence Corporation,Osaka, Japan))获得导电胶带的最外主表面的数字图像,并且如相对于图3一般性地描述的那样确定每个表面的暴露纤维面积百分比。通过每个表面的至少10个约3至4mm×约3至4mm区域的测量来确定平均值(均值)和标准偏差。

如“测试方法”中所述的那样测量导电胶带。电特性和剥离强度的结果报告于下表中。

暴露纤维面积的结果报告于下表中。

诸如“约”的术语将在本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中理解。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“约”应用于表达特征大小、数量和物理特性的量的使用不清楚,则“约”将被理解为是指在指定值的10%以内。给定为约指定值的量可精确地为指定值。例如,如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对其不清楚,则具有约1的值的量是指该量具有介于0.9和1.1 之间的值,并且该值可为1。

上述所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下,应以前述说明中的信息为准。

除非另外指明,否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其他附图中的对应的元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案,但本领域的普通技术人员将会知道,在不脱离本公开范围的情况下,可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型或组合。因此,本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。

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  • 用于将物体粘合到表面上的胶带,胶带的使用方法,胶带的生产方法,和用于生产胶带的装置
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06120113138661